层次化网络设计中接入层、汇聚层和核心层的作用、使用的设置总结
层次化网络设计是一种模块化的网络架构方法，通过将网络划分为接入层、汇聚层和核心层，可以提高网络的 scalability（可扩展性）、manageability（可管理性）和 performance（性能）。以下是各层的详细介绍：
1. 接入层（Access Layer）
作用：
- 终端设备接入：为终端用户（如PC、IP电话、摄像头、IoT设备等）提供网络接入。
- 流量控制：实施基本的访问控制（如端口安全、MAC过滤、VLAN划分）。
- 本地流量处理：在本地交换机之间转发数据（如同一VLAN内的通信）。
- 边缘服务：提供PoE（供电）、802.1X认证、QoS标记等功能。
典型设备：
- 二层交换机（如Cisco Catalyst 2960、Huawei S5700）：
- 支持VLAN、STP（生成树协议）、Port Security等基础功能。
- 通常无需三层路由功能（除非是“多层交换机”）。
- 无线AP（如Cisco Aironet、Aruba AP）：在无线网络中充当接入点。
设计要点：
- 高端口密度，成本较低。
- 部署在靠近用户的楼层或机柜中。
2. 汇聚层（Distribution Layer / Aggregation Layer）
作用：
- 流量聚合：将接入层交换机的流量汇总后上传至核心层。
- 策略实施：执行安全策略（ACL）、路由策略（如OSPF）、QoS（服务质量）。
- 广播域隔离：通过三层路由实现VLAN间通信（Inter-VLAN Routing）。
- 冗余与负载均衡：通过HSRP/VRRP等协议提供网关冗余。
典型设备：
- 三层交换机（如Cisco Catalyst 3560/3750、Huawei S6700）：
- 支持静态路由、动态路由协议（OSPF、EIGRP）。
- 支持ACL、NAT、高级QoS等功能。
- 防火墙（可选）：在汇聚层部署安全策略（如FortiGate、Palo Alto）。
设计要点：
- 需要较高的转发性能和可靠性（冗余电源、多模块上行链路）。
- 通常部署在楼宇或园区的配线间（IDF）。
3. 核心层（Core Layer）
作用：
- 高速转发：提供网络骨干的高速数据转发（高吞吐量、低延迟）。
- 冗余与稳定性：通过多路径冗余（如ECMP）确保网络持续可用。
- 跨区域互联：连接不同汇聚层、数据中心、广域网（WAN）或云服务。
典型设备：
- 高端三层交换机或路由器：
- 交换机（如Cisco Nexus 7000、Huawei CE12800）：支持高密度40G/100G接口。
- 路由器（如Cisco ASR、Juniper MX系列）：用于大型网络或WAN核心。
- 核心要求：高背板带宽、低延迟、硬件冗余（如热插拔模块）。
设计要点：
- 极简设计：避免在核心层实施复杂策略（如ACL、NAT），仅专注高速转发。
- 地理分布：在大型网络中可能部署多个核心节点（如 Spine-Leaf 架构中的Spine层）。
层次化设计的优势
- 模块化：各层独立升级或扩展。
- 故障隔离：单点故障不影响其他层。
- 性能优化：核心层专注高速转发，汇聚层处理策略，接入层服务用户。
实际部署示例
- 中小企业：可能合并汇聚层和核心层（两层架构）。
- 大型园区/数据中心：严格三层架构，甚至采用Spine-Leaf模型（核心层演变为Spine）。
通过这种分层设计，网络可以平衡成本、性能和可管理性，适应不同规模的业务需求。